不到20块，电跟，效果更新6楼
本帖最后由 jason_fmj 于 2009-10-2 15:33 编辑xlt127入手快一个月了，看过木星，月亮，海王星，另外还有M6，M7，M8和M20，也拍了一些照片。但是由于没有电跟，曝光时间都只能很短，因此想自己做一个电跟。GC4赤道仪的赤经手柄一小时需要转约5.5圈，一开始想直接在网上找一个减速电机，就可以直接用了。但是搜了一圈后，发现最慢的成品减速电机，一般也要10圈左右/分钟。因此还是需要一个减速箱配合，网上有贴说用风扇定时器来做电跟，仔细看了一下，觉得可行，于是跑了一次电子市场买了两个小马达，一个减速马达，风扇定时器和两个齿轮。第一个用减速马达做的电跟很快完成了，但是由于尺寸的关系，没法固定在赤道仪上，重翻了一下网上的帖子，发现是要做个支架配合其他的齿轮组才最后完成的。由于没有条件，于是很郁闷……反复观察了赤道仪后，发现在赤经手柄处有一个很平坦的平面，http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/26/68187_1253929223c7ir.jpg
是否可以做一个扁平的减速箱，利用另一侧的一颗固定螺丝这样就可以直接固定在赤道仪的侧面了。量了一下尺寸后，发现和一般的信用卡尺寸相当接近，于是想到，是否可以用信用卡做一个减速箱，这样既可以突破定时器的减速比，并且更容易固定在赤道仪上，也相对更美观，对原结构没损伤。终于历经反复的实验和设计，终于最后搞定。有图有真像http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/26/68187_1253929345ICnz.jpg接下来我会陆续详细介绍设计过程。完全原创。
本帖最后由 jason_fmj 于 2009-9-26 10:45 编辑
第一章，设计准备
电跟主要是通过同步驱动赤经杆，抵消地球自转的作用，保持恒星在视窗中的位置固定。因此首先要确定电跟的转速。确定电跟的大致转速很容易，以CG4为例，赤道仪都有一个RA的时钟刻度表，一圈有24个小时。http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/26/68187_125393002462qI.jpg
以固定螺钉下方的箭头为参考，旋转赤经手柄，看转几圈后表刻度旋转一个小时。CG4约5.5圈，这个值不需要很精确，因为直流电机通过调节供电电压，有一个可调节范围，因此我们只需要将5.5圈/小时作为中心，只要电跟的速度能覆盖5-6圈/小时，就可以了，在观测的时候细调速度即可。
知道了目标转速，接下来就要考虑电机转速和减速箱的减速比。由于定时器的齿轮是固定的，因此应该由定时器入手，决定选择怎样的电机。接下来我们详细介绍下风扇的定时器……
http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/26/68187_12539306784IJy.jpg
如图是一个常用标版的电扇定时器，一共有6个齿轮组成，方便起见，我们对它们进行一下编号，如下图：
http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/26/68187_12539306824wkr.jpg
如图将齿轮拆下，从左到右（对应前面的整图从右到左）依次定义为C1,C2,C3,C4,C5,C6，尺寸分别如下
C1 秒摆齿， 大盘直径13mm，小盘直径3mm，齿数8
C2 大盘直径14mm，齿数44，小盘直径3mm，齿数8，管外径1.5mm
C3 大盘直径14mm，齿数44，小盘直径4.5mm，齿数14，管外径1.5mm
C4 大盘直径15mm，齿数51，小盘直径3.5mm，齿数11，管外径2mm
C5 大盘直径17mm，齿数55，小盘直径5mm，齿数12
C6 大盘直径25mm，齿数66
需要注意的是，C5的小齿只能和C6的大齿配，剩下的齿大小都一样。这样就可以根据齿比来算减速比，比如，C1到C2，减速比为44/8=5.5倍。如此计算，一个标准的定时器，减速比约为3028.025倍。现在的直流小电机，一般转速在1000-13000转/分钟之间，折算到小时，约60000-780000转每小时。由于我们需要5-6转每小时，因此减速比应该在12000-156000转之间（以5转/分钟计算），因此一个定时器的齿轮组显然是不够的，需要使用多个定时器（为此我一下买了10个定时器），多买几个定时器，齿轮是足够了，但是，之间的互联成了一个问题。我突然发现，齿轮之间原来的位置都是定制的，如何多个定时器齿轮级联着实费了我不少脑细胞。最终终于发现C2,C3,C4三级是具有可级联性的（当然可能还有其他级联方式）如下图http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/26/68187_1253932553uDlk.jpg
于是我就设计用两个定时器来做减速器（中间还设计过一版，想用C5做驱动轮，C5齿比较小，没有干涉问题，说来话长，以后做为花絮再说），最后决定用一个C1，2个C2，C3，C4，一个C5，C6来做。减速比为 5.5×5.5×3.64×4×3.1×6.875×5.5=51628， 这样电机转速应该在4302转-5162转/分。这样初步的分析和准备工作就做完了。好累啊，版主能不能给个奖励啊，发贴也不比做电跟轻松啊，配图配文字。 本帖最后由 jason_fmj 于 2009-9-26 15:44 编辑
第二章 设计概要
为啥会考虑到使用信用卡
第一 大小比较合适，对应齿轮的大小，应该可以最多集成约6个定时器的齿轮（按第一章的链接方式）。
第二 DIY如果素材不好找，就意义不大了，信用卡大小的，如医院看病用的一次性挂号卡，废弃的超市卡，塑料电话卡，废弃的信用卡，生活中这类不用的卡很容易找到
第三 加工方便，一开始一直为定时器固定的结构头痛，因为在其基础上很难做改动，而信用卡是塑料的，很容易打洞，厚度也合适，上面打两层洞，下面再贴一层不打洞的，就可以很容易的固定齿轮轴。只要买一个便宜的手转，配合合适的转头，手工就轻松搞定了。
在介绍具体的制作过程前，还需要介绍下背景知识：
一般卡片尺寸为86×54mm，厚度约0.8mm
http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/26/68187_1253934853SwH6.jpg
定时器的齿高度约7.7mm，8mm不到
http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/26/68187_1253934859o0qg.jpg
齿轮轴的长度为12.4mm
http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/26/68187_1253934864oDsD.jpg
这几张图有些手抖，大家凑合看了。因此如果要良好的卡住齿轮，最好使用4-5张信用卡做固定用。我是用5张，上面3张，下面两张，这样当轴两头和最外面两张卡外表面平的时候，里面的齿正好顶住内卡表面。确保了良好的机械特性（和原来的模具效果相当）
接下来开始平面设计，主要是确定各个轴的位置，根据第一章的数据，可以在CAD软件，我是用电路板软件protel简单做了一 个位置图，
其中主要包括： 齿轮轴的位置，定位螺丝的位置和孔径，电机固定螺丝的位置和孔径，如下图（这是我第一版的图，后来由于小齿带不动，又改了一版，没重新画图，因为前面几个齿还是沿用第一版的，后面几个齿的位置直接用手摆放好了之后打手钻）。
http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/26/68187_1253936577jDdo.jpg
如果不会用cad，简单的方法就是齿轮从最后一个（驱动手杆的大齿）的位置一个一个向前排过去，齿尽可能卡紧，轴的垂直很重要。排一个用手钻打一个孔。C1，C2，C3的轴直径都是8mm，建议打7mm孔，然后用小锤钉进去，C4的轴是1mm的，也建议用0.9mm的钻，C5轴直径1.2mm，可以用1mm钻头。 螺丝可以选择2.5mm或3mm的钻头。 手杆的直径是6mm，但是要打8mm的孔，另外赤道仪上的定位螺丝也分别需要10mm和6mm孔。
讲到这里，顺便讲下最低工具配置：
钻头： 0.7mm，0.9mm，1mm，2mm，2.5mm，3mm
手钻一个，螺丝刀一把，螺丝帽和螺丝柱若干，美工刀一把。如果有个电动手钻带打磨砂轮搞大孔的时候会轻松很多（小孔用手钻，电钻很容易打偏）。然后就是电线，小电机有1 个，和卡片若干，废弃圆珠笔一支。基本如下图：
http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/26/68187_1253938446uIMO.jpg
接下来就是按图或是挨个打孔，磨孔了，小孔方便，大孔打圆了还是很费时间和功夫的，要仔细和小心。下一章我主要介绍几个关键的部位。 本帖最后由 jason_fmj 于 2009-9-26 13:07 编辑
第三章设计要点注意
这里我主要介绍几个关键的部位。
1.手柄轴接口，如何驱动手柄，我曾经试过很多方案，这里介绍我最后使用的一个（其他方案以后有时间在花絮里再说）。原来我计划用C5齿驱动手柄，但是后来发现很容易滑齿（说来话长，以后再说），最后不得已，只能改用最大的C6齿，由于C6上去，会和锁定手柄干涉（碰到），因此最后方案不得不改为两层（原来的设计只有一层，感觉更小巧美观）。就是为了延长杆尺寸，这样C6就碰不到锁定手柄了。
http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/26/68187_1253939161EiS9.jpg
如图，如果套在手柄上，齿太大就会在某个位置碰到黑色的锁定杆（tnnd，也不设计的开一点，否则我的电跟就完美了）。
言归正传，杆是6mm直径，中间有一个卡槽。我是买了一根模型用的改造管做的，其实用费圆珠笔也可以。圆珠笔内径越接近6mm效果越好。把定时器C6的大齿取下来（有些难度，有老虎钳会好点），在中间根据笔的外径（约8mm）挖一个大洞，把笔杆套进去，如果有缝隙，可以用粘纸在笔筒外再裹一下，总之要尽量结合紧密，而且要注意确保笔杆和齿的盘面垂直（细致活，要耐心和仔细）。原来我是用胶把两个粘在一起，但是发现力矩不够，因此一个简单的办法，装入后打一个小通孔7mm把多余的一个8mm轴插入就结实了。也不用上胶了，和手柄的驱动也是用一根钢轴插在套筒上实现的（正好在卡槽的位置）。
http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/26/68187_1253941015510f.jpg 在再张截面图就一目了然了
电机驱动齿相对简单些，将C1的外盘剪掉，内盘的塑料孔上小心打一个2mm的孔（千万不要打到齿），然后用胶水粘上（我用的是AB金属胶，超市里一般都有）。
http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/26/68187_1253940431WtSE.jpg
这样设计重点就基本结束，由于螺丝柱的高度为10mm，而齿是8mm，因此，需要在内层的两张卡片上挖槽使得高度一致，否则螺丝柱会顶着上下的卡版，齿就会顺着轴上下有所滑动，虽然问题不大，但是可能转的时候噪声会大些。
至此，主体设计就基本完成了。 本帖最后由 jason_fmj 于 2009-9-26 13:20 编辑
第四章 效果
这章分两部分，一部分是最后的成品样图，另一部分应该是跟踪效果和相关测试结果。这两天天气不好，跟星效果等天好了，拍照说明。目前的测试，从5转到6转都能覆盖，电位器精度很高，用的是10圈100欧姆的。应该可以很细细的无缝调转速，现在是用5V变压器驱动，因为现在做两格，正好有位置放7号电，我准备后续做个简易的电池仓，这样户外也直接能用了。闲话不多说，最后先上总装效果图
http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/26/68187_1253942211G5Bm.jpg
如图，上层是齿轮组，下层左边是电源入口和开关，以后计划在放三节7号电池。这样可以户外使用了
http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/26/68187_1253942216ZvT9.jpg http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/26/68187_12539422135fhA.jpg 本帖最后由 jason_fmj 于 2009-10-12 09:25 编辑
第五章答疑
关于电位器部分，前面没说很清楚，其实就是一个可变电阻器。因为电流一般在几十到几百毫安，因此电位器的总阻抗不会超过100欧姆。选择的时候要选小的，如果选1k，或是10k更大的，调节精度比较差，稍微动下阻抗就变很多了。为了实现高精度调节，我特意买了10圈的电位器，就是转10圈，电阻才从0-100ohm，说这些可能有些不熟悉电子的人不清楚。打个比方，就是我从5圈/小时到6圈/小时，转盘要转大概6-7圈的样子，因此可以很细的微调转速。缺点是只能调下，然后等5分钟看看是跟快了还是跟慢了。昨晚的结果是在300X放大的情况下，2分钟目视感觉不到木星移动。因为我拍片只有用到50×，因此我想曝光1-2 分钟应该是够了。
http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/27/68187_1254015072R3Zr.jpg
这就是10圈的电位器，花了3块钱。以后搞个柄或者盒子，看起来会美观些
http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200909/27/68187_1254015105HPVp.jpg
本来是计划用跟星来调节到最佳速度，但是问题是
1时间太长，如果要验证跟踪的效果，一般要1个小时，如果快了或慢了，调节一下又要一个小时，我没习惯熬夜，因此一晚上调不了几次
2要对着星，来个多云啥的就抓瞎
于是经过考虑我又想到一个办法，利用RA刻度来测试跟踪精度，这样白天也可以 进行，而且极轴没对准也不影响。闲话不多说，有图有真相
http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200910/2/68187_1254468094Ps60.jpg
完美啊，我开始跟的时候调节到12h，然后用个手机定时器1小时，RA准确的到达了13h，实测电位器阻值28.2ohm。另外要提的是，直流电机还是相对稳定的，我是从25ohm慢慢调上来的，开始1小时差6分钟，后来1小时差3分钟，然后调过了，小时多2分钟。最后才调到这个点，误差在1分钟以内了（应该说半分钟以内）。设计成功。相当于这样的话，跟约8分钟误差为1角分（一分钟的误差会导致15角分的误差，360×60/(24*60)）。就等最后一项，天好的话上片。
等了好多天，不是因为天气不好，就是因为快门线没到（没快门线只能曝光30s，手按B门吃不消），昨天终于好一点点，乘云薄的时候试了下跟星效果，随便找了个星，粗调了一下，5分钟用ISO 100， 450D上图
http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200910/12/68187_1255310419PJg6.jpg
虽然还是看得到在经度方向有平移（跟快了一点点，等那天天好些在做下微调） ::070821_13.jpg::楼主占了好多个茅坑 关注中，想看坑中内容。呵呵 学习，支持原创精神::070821_09.jpg:: 也正在考虑Y个电跟，严重关注。 期待哈 ::070821_04.jpg:: 谁说的，精密减速电机有3.75°/49的，应该能满足楼主需要，还有7.5°/120的 谁说的，精密减速电机有3.75°/49的，应该能满足楼主需要，还有7.5°/120的
Elvis 发表于 2009-9-26 10:32 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
谢谢楼上，我确实没仔细研究过，因为DIY的初始想法就是能做一个大家都很容易且便宜的电跟。淘宝上超过30块的减速电机就不在我考虑范围了，搜了很久确实没找到能在小时上只转几圈的电机，另外想问下上述的指标是指49秒3.75度么还是49分钟3.75度。 呵呵,关注下~~~~ 非藏不错 很不简单，跟踪效果如何！ 这贴很牛，一定要顶。 学习 留脚印